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カイコ休眠ホルモンの合成と作用機構

研究課題

研究課題/領域番号 03404008
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 蚕糸学
研究機関名古屋大学

研究代表者

山下 興亜  名古屋大学, 農学部, 教授 (50023411)

研究分担者 佐藤 行洋  名古屋大学, アイソトープ総合センター, 助手 (60222022)
柳沼 利信  名古屋大学, 農学部, 講師 (60135332)
小林 迪弘  名古屋大学, 農学部, 助教授 (60111837)
今井 邦雄  三重大学, 生物資源学部, 助教授 (80109313)
池田 素子  名古屋大学, 農学部, 日本学術振興会特別研
研究期間 (年度) 1991 – 1993
研究課題ステータス 完了 (1993年度)
配分額 *注記
30,300千円 (直接経費: 30,300千円)
1993年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1992年度: 7,100千円 (直接経費: 7,100千円)
1991年度: 19,000千円 (直接経費: 19,000千円)
キーワード休眠ホルモン / 食道下神経節 / トレハラーゼ / 卵巣 / 休眠 / カイコ / 休眠ホルモン前駆体遺伝子 / トレハラーゼcDNA / 遺伝子発現 / 神経ペプチド / cDNA / ペプチド合成 / トレハラ-ゼ
研究概要

休眠ホルモンの単離と構造決定: 予備実験の結果をもとに、カイコ蛹10万頭から食道下神経節を解剖摘出し、休眠ホルモン抽出材料とした。ホルモンを熱水で抽出し、RP-HPLCおよびFPLCで分離した。単離した標品および部分分解物のアミノ酸配列を化学的に分析し、休眠ホルモンは24個のアミノ酸からなるペプチドアミドであると結論した。このペプチドを化学合成することによって構造を確かめた。また各種類縁体を化学的に合成し、その生物活性を比較し、生物活性はC末端の6個のアミノ酸からなるペプチドによって基本的に発現されることを解明した。
休眠ホルモン遺伝子の構造と発現: 食道下神経節RNAから作成したcDNAライブラリーから休眠ホルモンcDNAをクローン化した。構造解析の結果、本cDNAは休眠ホルモン以外にPBANならびに3種のFXPRL-アミドペプチドをコードしていることが判明した。休眠ホルモン遺伝子は5個のイントロンによって分断された6個のエクソンで構成されていた。本遺伝子は食道下神経節中の12個の神経分泌細胞のみで発現していること、さらに幼虫期や胚期にも発現していることが判明した。
休眠ホルモンの作用機構: 休眠ホルモンが卵巣のトレハラーゼ活性を高めることはすでに知られていた。卵巣トレハラーゼのcDNAをクローン化し、構造を明らかにした。休眠ホルモンを注射したり、卵巣培養液中に添加し、卵巣細胞内でのトレハラーゼmRNA量を定量した。その結果、休眠ホルモンは卵巣のトレハラーゼmRNA量を処理後4時間で6〜7倍に増加させること、またこのホルモン効果はアクチノマイシンで阻害されること、さらにCa^<2+>イオンを必要とすることが明らかになった。つまり休眠ホルモンは卵巣トレハラーゼ遺伝子の発現を直接的に誘導していると結論した。

報告書

(4件)
  • 1993 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1992 実績報告書
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (50件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (50件)

  • [文献書誌] Imai,K.et al.: "Isolation and structure of diapause hormone of the silkworm,Bombyx mori." Proc.Japan Acad.Ser.B67. 98-101 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto,S.et al.: "Functional diversity of a pheromonotropic neuropeptide:induction of cuticular melanization and embryonic diapause in lepidopteran insects by Pheudaletia pheromonotropin." J.Insect Physiol.38. 847-851 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,Y.et al.: "A new diapause hormone molecule of the silkworm,Bombyx mori." Proc.Japan Acad.Ser.B68. 75-79 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda,M.et al.: "Induction of embryonic diapause and stimulation of ovary trehalase activity in the silkworm,Bombyx mori,by synthetic diapause hormone." J.Insect Physiol.39. 889-895 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nachman,R.J.et al.: "Silkworm diapause induction activity of myotropic pyrokinin insect neuropeptides." Peptide. 14. 1043-1048 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato,Y.et al.: "Precursor polyprotein for multipele neuropeptides secreted from the suboesophageal ganglion of the silkworm Bombyx mori:Characterization of the cDNA encoding the diapause hormone precursor and identification of additional peptides." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 3251-3255 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Su,Z.-H.,Sato,Y.,and Yamashita,O.: "Purification,cDNA cloning and Northern blot analysis of trehalase of pupal midgut of the silkworm,Bombyx mori." Biochim.Biophys.Acta. 1173. 217-224 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito,H.et al.: "The core and complementary sequence responsible for biological activity of the diapause hormone of the silkworm,Bombyx mori." Peptide,in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiomi,K.et al.: "Induction of non-diapause eggs by anti-diapause hormone rabbit serum injected into the diapause type of the silkworm,Bombyx mori." J.Insect Physiol,in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Su,Z.-H.et al.: "Molecular characterization of ovary trehalase of the silkworm,Bombyx mori and its transcriptional activation by diapause hormone." Biochim.Biophys.Acta,in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita O.and Yaginuma T.: "Insects at Low Temperature(編者:Lee R.E.and Delinger D.L.) Silkworm eggs at low temperature" Chapman and Hall(New York), 425-445 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamashita O.and Suzuki K.: "Morphogenic Hormone of Arthropods Vol.3(編者:Gupta A.P.) Roles of morphogenic hormone in embryonic diapause." Lutger Univ.Press(London), 81-128 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山下興亜: "新ファーブル昆虫記(編者:日本化学会) 昆虫の変態・休眠とホルモン" 大日本図書(東京), 15-44 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山下興亜: "昆虫の季節適応と休眠(編者:竹田真木生・田中誠二) カイコの卵休眠と休眠ホルモン" 文一総合出版(東京), 338-347 (1993)

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      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imai, K., Konno, T., Nakazawa, Y., Komiya, T., Isobe, M., Koga, K., Goto, T., Yaginuma, T., Sakakibara, K., Hasegawa, K.and Yamashita, O.: "Isolation and structure of diapause hormone of the silkworm, Bombyx mori." Proc.Japan Acad.Ser.B 67. 98-101 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Matsumoto, S., Yamashita, O., Fonagy, A., Kurihara, M., Uchiumi, K., Nagamine, T.and Mitsui, T.: "Functional diversity of a pheromonotropic neuropeptide : induction of cuticular melanization and embryonic diapause in lepidopteran insects by Pheudaletia pheromonotropin." J.Insect Physiol.38. 847-851 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, Y., Nakazawa, Y., Menjo, N., Imai, K., Komiya, T., Saito, H., Shin, M., Ikeda, M., Sakakibara, K., Isobe, M.and Yamashita, O.: "A new diapause hormone molecule of the silkworm, Bombyx mori." Proc.Japan Acad.Ser.B 68. 75-79 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, Mj., Su, Z.-H., Saito, H., Imai, K., Sato, Y., Isobe, M.and Yamashita, O.: "Induction of embryonic diapause and stimulation of ovary trehalase activity in the silkworm, Bombyx mori, by synthetic diapause hormone." J.Insect Physiol.39. 889-895 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nachman, R.J., Holman, G.M., Schoofs, L.and Yamashita, O.: "Silkworm diapause induction activity of myotropic pyrokinin insect neuropeptides." Peptide. 14. 1043-1048 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sato, Y., Oguchi, M., Menjo, N., Imai, K., Saito, H., Ikeda, M., Isobe, M.and Yamashita, O.: "Precursor polyprotein for multiple neuropeptides secreted from the suboesophageal ganglion of the silkworm Bombyx mori : Characterization of the cDNA encoding the diapause hormone precursor and identification of additional peptides." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 3251-3255 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Su, Z.-H., Sato, Y.and Yamashita, O.: "Purification, cDNA cloning and Northern blot analysis of trehalase of pupal midgut of the silkworm, Bombyx mori." Biochim.Biophys.Acta.1173. 217-224 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saito, H., Takeuchi, Y., Takeda, R., Hayashi, Y., Watanabe, K., Shin, M., Imai, K., Isobe, M.and Yamashita, O.: "The core and complementary sequence responsible for biological activity of the diapause hormone of the silkworm, Bombyx mori." Peptide. in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shiomi, K., Ishida, Y., Ikeda, M., Sato, Y., Saito, H., Imai, K., Isobe, M.and Yamashita, O.: "Induction of non-diapause eggs by anti-diapause hormone rabbit serum injected into the diapause type of the silkworm, Bombyx mori." J.Insect Physiol.in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Su, Z.-H., Ikeda, M., Sato, Y., Saito, H., Imai, K., Isobe, M.and Yamashita, O.: "Molecular characterization of ovary trehalase of the silkworm, Bombyx mori and its transcriptional activation by diapause hormone." Biochim.Biophys.Acta.in press. (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1993 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Imai,K.et al.: "Isolation and structure of diapause hormone of the silkworm,Bombyx mori." Proc.Japan Acad.Ser.B67. 98-101 (1991)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto,S.et al.: "Functional diversity of a pheromonotropic neuropeptide:induction of cuticular melanization and embryonic diapause in lepidopteran insects by pheudalettia pheromonotropin." J.Insect Physiol.38. 847-851 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,Y.et al.: "A new diapause hormone molecule of the silkworm,Bombyx mori." Proc.Japan Acad.Ser.B68. 75-79 (1992)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda,M.et al.: "Induction of embryonic diapause and stimulation of ovary trehalase activity in the silkworm,Bombyx mori,by synthetic diapause hormone." J.Insect Physiol.39. 889-895 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Nachman,R.J.et al.: "Silkworm diapause induction activity of myotropic pyrokinin insect neuropeptides." Peptide. 14. 1043-1048 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,Y.et al.: "Precursor polyprotein for multipele neuropeptides secreted from the suboesophageal ganglion of the silkworm Bombyx mori:Characterization of the cDNA encoding the diapause hormone precursor and identification ofadditional peptides." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. 3251-3255 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Su,Z.-H.,Sato,Y.,and Yamashita,O.: "Purification,cDNA cloning and Northern blot analysis of trehalase of pupal midgut of the silkworm,Bombyx mori." Biochim.Biophys.Acta. 1173. 217-224 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Saito,H.et al.: "The core and complementary sequence responsible for biological activity of the diapause hormone of the silkworm,Bombyx mori." Peptide. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Shiomi,K.et al.: "Induction of non-diapause eggs by anti-diapause hormone rabbit serum injected into the diapause type of the silkworm,Bombyx mori." J.Insect Physiol. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Su,Z.-H.et al.: "Molecular characterization of ovary trehalase of the silkworm,Bombyx mori and its transcriptional activation by diapause hormone." Biochim.Biophys.Acta. (in press). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita O.and Yaginuma T.: "Insects at Low Temperature(編者:Lee R.E.and Delinger D.L.)Silkworm eggs at low temperature" Chapman and Hall(New York), 425-445 (1991)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita O.and Suzuki K.: "Morphogenic Hormone of Arthropods Vol.3(編者:Gupta A.P.)Roles of morphogenic hormone in embryonic diapause." Lutger Univ.Press(London), 81-128 (1991)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 山下興亜: "新ファーブル昆虫記(編者:日本化学会)昆虫の変態・休眠とホルモン" 大日本図書(東京), 15-44 (1991)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 山下興亜: "昆虫の季節適応と休眠(編者:竹田真木生・田中誠二)カイコの卵休眠と休眠ホルモン" 文一総合出版(東京), 338-347 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Sato Y.et.al.: "A new diapaise molecile of the silkworm,Bombyx mori" Proc.Japan Acad.68B. 75-79 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Matsumoto S.et al.: "Functional dicersity of a pheromonotropec neuropeptide:induction of cuticular melanization and embryonic diapause in lepedopteran insects by pseudaletia pheromonotropen." J.Insect Phtsiol.38. 847-852 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Sato Y.et al.: "precursor Poltprotein for multiple neuropeptides secreted from the suboesophageal ganglion of the silkworm Bombyx mori:characterzation of the cDNA encoding the diapause hormone precirsor and identification of additional peptides." Proc.Natl.Acad.Sci.USA. 90. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda M.et al.: "Induction of embryonic diapause and stimulation of ovary trehalase activity of the silkworm,Bombyx mori by the stnthetic diapause" J.Insect Phrsiol.39. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Su Z.-H.et al.: "purification cDNA cloning and Northern blot analysis of thehalase of pupal midgur of the silkworm,Bombyx mori" Biochim.Biophysi.Acta. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 山下(小林・烏山編): "シルクのはなし" 技報堂出版, 179 (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Imai,K.,Konno,T.,Nakazawa,Y.,Komiya,T.,Isobe,M.,Koga,K.,Goto,T.,Yaginuma,T.,Sakakibara,K.and Yamashita: "Isolation and structure of diapause hormone of the silkworm,Bombyx mori." Proceedings of Japan Academy. 67B. 98-101 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Sato,Y.and Yamashita,O.: "Structure and expression of a gene coding for eggーspecific protein in the silkworm,Bombyx moti." Insect Biochemistry. 21. 495-505 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Fujiwara,Y.and Yamashita,O.: "A larval serum protein of the silkworm,Bombyx mori: cDNA sequence and developmental specificity of the transcript." Insect Biochemistry. 21. 735-742 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Kajiura,Z.and Yamashita,O.: "Induction of metamorphosis of the methopreneーinduced dauer larvae of the silkworm,Bombyx mori,by ecdysteroids." Comparative Biochemistry and Physiology. 101A. 277-280 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 山下 興亜(日本化学会編): "新ファ-ブル昆虫記" 大日本図書, 222 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Yamashita,O.and Suzuki,K.: "Roles of morphogenetic hormones in embryogenesis.(In the Morphogenetic hormones in Arthropods.ed.A.P.Gupta)" Rutgers University Press, 635 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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